วิทยาการคำนวณ 1 (ว21104)
วิทยาการคำนวณ 1 (ว21104)
หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 การออกแบบและการเขียนอัลกอริทึม
เกมพาคนข้างฝั่ง
เกมพาคนข้ามฝั่ง นำคนทุกคนข้ามไปอีกฝั่งหนึ่งให้หมด โดยมีกติกาอยู่ว่า
1. เด็กไม่สามารถจะข้ามฝั่งได้เอง ต้องมีผู้ใหญ่ไปด้วย และ
2. เด็กผู้ชาย หรือ เด็กผู้หญิง จะต้องมีผู้ใหญ่เพศเดียวกันอยู่ด้วย
3. นักโทษไม่สามารถปล่อยให้อยุ่ตามลำพังกับผู้อื่นได้ จะต้องมีผู้คุมอยู่ด้วยทุกครั้ง
แนวคิดเชิงนามธรรม
แนวคิดเชิงนามธรรม (abstract thinking หรือ abstraction) เป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ (computational thinking) ซึ่งใช้กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อยในปัญหา หรืองานที่กำลังพิจารณา เพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการแก้ปัญหา
ภาพ แนวคิดเชิงคำนวณ
ตัวอย่าง 1.1 คำทักทาย Hello ในภาษาอังกฤษรูปแบบต่างๆ
ตัวอย่าง 1.2 เราจะไปไหนกันดี ?
คำใบ้คือ
1. มี 2 พยางค์
2. ติดแม่น้ำโขง
3. .......................
กิจกรรมที่ 1
ให้นักเรียนพิจารณาสถานการณ์ต่อไปนี้ว่ามีสิ่งใด เป็นข้อมูลที่จำเป็นและไม่จำเป็นต่อการแก้ปัญหาและแสดงวิธีในการหาคำตอบ
1. ให้นักเรียนระบุหมายเลขภาพที่มีเรือปรากฎอยู่
2. มีส้ม 5 กิโลกรัม องุ่น 7 กิโลกรัม ชมพู่ 4 กิโลกรัม รวมมีผลไม้ทั้งหมดกี่กิโลกรัม
3. มีลูกโป่ง 48 ใบ แตกไป 6 ใบ ขายไปได้ 50 ใบ ราคาใบละ 5 บาท ได้เงินทั้งหมดเท่าใด
แบบฝึกหัดท้ายบทเรียน
แบบฝึกหัดที่ 1
ให้นักเรียนวิเคราะห์สถานการณ์ต่อไปนี้ แล้วบอกว่าข้อมูลใดจำเป็นในการแก้ปัญหาบ้าง
ห้องเรียนห้องหนึ่งในโรงเรียนมีนักเรียนอยู่ทั้งหมด 20 คน เพื่อเป็นการต้อนรับการเปิดเทอมก๊วนเพื่อนรัก ซึ่งประกอบด้วย หนูนิก หนูแนน และหนูหน่อยได้นัดกันไปรับประทานอาหารที่ร้านป้าแป๋ว และตกลงกันว่าใครจะสั่งอะไรก็จะจ่ายค่าอาหารคนละเท่าๆ กัน โดยมีรายการอาหารดังนี้
หนูนิกสั่งสลัดผักกับน้ำมะนาวปั่น หนูแนนสั่งข้าวผัดกับชาเย็น ส่วนหนูหน่อยสั่งก๋วยเตี๋ยวกับทับทิมกรอบ สรุปแล้วทั้งสามคนต้องจ่ายค่าอาหารคนละเท่าไร
ให้นักเรียนพิจารณาว่าข้อมูลใดบ้างที่จำเป็นต่อการแก้ปัญหา
2. ใบงานออนไลน์ แนวคิดเชิงนามธรรม
2. ให้นักเรียนวิเคราะห์สถานการณ์ต่อไปนี้ แล้วบอกว่าข้อมูลใดจำเป็นในการแก้ปัญหาบ้าง
ห้องเรียนห้องหนึ่งในโรงเรียนมีนักเรียนอยู่ทั้งหมด 20 คน เพื่อเป็นการต้อนรับการเปิดเทอมก๊วนเพื่อนรัก ซึ่งประกอบด้วย หนูนิก หนูแนน และหนูหน่อยได้นัดกันไปรับประทานอาหารที่ร้านป้าแป๋ว และตกลงกันว่าใครจะสั่งอะไรก็จะจ่ายค่าอาหารคนละเท่าๆ กัน โดยมีรายการอาหารดังนี้
2. อัลกอริทึมเบื้องต้น
อัลกอริทึม (Algorithm) หมายถึง กระบวนการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่ง ที่มีลำดับการทำงานเป็นขั้นเป็นตอนชัดเจน และปฏิบัติตามขั้นตอนแล้วได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง
รูปแบบการเขียนอัลกอริทึม สามารถแบ่งได้ 3 รูปแบบ ได้เเก่
การเขียนอัลกอริทึมด้วยภาษาธรรมชาติ ( Natural Language ) เป็นการอธิบายแบบใช้ภาษาที่มนุษย์สื่อสารกันทั่วไป
การเขียนอัลกอริทึมด้วยรหัสจำลอง ( Pseudo code ) เป็นการอธิบายด้วยรหัสจำลองหรือรหัสเทียม
การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน ( Flowchart ) เป็นการอธิบายด้วยแผนภาพ
กิจกรรมท้ายบทเรียน
3. การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน
ผังงาน (Flowchart) หมายถึง การใช้ภาพสัญลักษณ์ เพื่อแสดงลำดับขั้นตอนการทำงานของอัลกอริทึม หรือการทำงานต่างๆ ตั้งแต่เริ่มต้นจนจบการทำงานให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ ซึ่งสัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนผังงานบางส่วน มีดังนี้
3.1 รูปแบบการเขียนผังงาน
การเขียนผังงาน (Flowchart) มี 3 ลักษณะดังนี้
1. เรียงลำดับ (Sequence)
คือ การเขียนผังงานแบบเรียงลำดับจากบนลงล่าง หรือจากซ้ายไปขวา เป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุด
2. เลือกกระทำ/เงื่อนไข
(Selection)
คือ การเขียนผังงานแบบมีการนำข้อมูลไปเปรียบเทียบเพื่อเลือกกระทำ
3. ทำซ้ำ (Loop)
คือ การเขียนผังงานแบบมีการทำกระบวนการซ้ำหลายครั้งขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่กำหนด
กิจกรรมท้ายบทเรียน